Калі справа даходзіць да камп'ютэрных схем, транзістары з'яўляюцца фундаментальным будаўнічым блокам. Транзістары дзейнічаюць як перамыкач, які дазваляе або прадухіляе праходжанне току. З-за складанасці большасці сучасных працэсараў колькасць транзістараў адрозніваецца. Але колькі транзістараў у працэсары?

У адным сучасным працэсары могуць быць сотні мільёнаў, калі не мільярды, транзістараў. Напрыклад, працэсар Apple MI 2020 мае да 16 мільярдаў транзістараў; AMD Ryzen 9 3900X 2019 мае да 9,89 мільярда транзістараў, а AMD Epyc Rome 2019 мае да 39,54 мільярда транзістараў.

Чым большая колькасць транзістараў у працэсары, тым лепшая тэхналогія, што азначае лепшы вопыт. Ёсць шэраг фактараў, якія вызначаюць колькасць транзістараў, якія вы знойдзеце ў працэсары. Працягвайце чытаць, каб даведацца больш пра колькасць транзістараў у працэсары.

Што вызначае колькасць транзістараў у працэсары?

Функцыя цэнтральнага працэсара ў асноўным можа быць падзелена на дзве асноўныя часткі: атрыманне і дэкадаванне даных з памяці і выкананне інструкцый . Для выканання гэтых інструкцый працэсару патрабуецца пэўная колькасць транзістараў. Чым больш транзістараў, тым больш працэсаў можа выконваць працэсар, што робіць яго лепшым. Ніжэй прыведзены некаторыя фактары, якія ўплываюць на колькасць транзістараў у працэсары.

Фактар ​​№1: Архітэктура

архітэктура цэнтральнага працэсара адносіцца да тыпу інструкцый і таго, як працэсар апрацоўвае інструкцыі. У сучасным асяроддзі існуюць дзве агульныя архітэктуры працэсараў: 64-бітная (AMD64, IA64 і x86) і 32-бітная (x64) . Такім чынам, у залежнасці ад таго, якая з гэтых архітэктур пастаўляецца з вашым працэсарам, колькасць транзістараў на ім таксама будзе адрознівацца. Прычына гэтага заключаецца ў тым, што архітэктура некаторых працэсараў лепш спраўляецца з пэўнымі тыпамі задач, чым іншыя. Іншымі словамі, 64-бітная архітэктура працэсара мае больш транзістараў і можа апрацоўваць большыя порцыі даных, чым яе 32-бітная архітэктура.

Фактар ​​№2: Колькасць ядраў

Яшчэ адным фактарам, які ўплывае на колькасць транзістараў у працэсары, з'яўляецца колькасць ядраў у працэсары. Ядро ЦП - гэта частка, якая атрымлівае інструкцыі і выконвае аперацыі . І для гэтага патрэбны транзістары - іх шмат. ЦП можа мець адно ядро ​​або некалькі ядраў. Працэсар з двума ядрамі называецца двух'ядравым , у той час як працэсар з чатырма ядрамі - чатырох'ядравым і гэтак далей. Такім чынам, чым больш ядраў у ЦП, тым больш даступных транзістараў і тым хутчэй будзе працэсар.

Фактар ​​№3: TDP

TDP або праектная цеплавая магутнасць працэсара - гэта колькасць энергіі, якую ён выкарыстоўвае пры тэарэтычнай максімальнай нагрузцы. Чым большую нагрузку выкарыстоўвае працэсар, тым больш цяпла ён вылучае. Такім чынам, вытворцы кампутараў павінныраспрацаваць сістэму астуджэння для рассейвання цяпла пры любой працоўнай нагрузцы. Транзістары на працэсары таксама кіруюць гэтай сістэмай. Калі працэсар выконвае шмат працы, яму патрэбна лепшая сістэма астуджэння - такім чынам, больш транзістараў - каб прадухіліць перагрэў .

Фактар ​​№4: Тактавая частата

Тактавая частата - яшчэ адзін фактар, які ўплывае на колькасць транзістараў у працэсары. Тактавая частата адносіцца да колькасці працэсаў, якія ЦП выконвае за секунду . Тактавая частата працэсараў вымяраецца ў ГГц , у той час як некаторыя старыя мадэлі ЦП вымяраюцца ў МГц .

Такім чынам, калі вы бачыце працэсар з тактавай частатой 2,0 ГГц , гэта азначае, што ён выконвае 2 мільярды працэсаў у секунду. Чым вышэй тактавая частата працэсара, тым больш працэсаў ён можа выконваць. А каб працэсар меў высокую тактавую частату, у яго больш транзістараў . Такім чынам, больш высокая тактавая частата азначае больш транзістараў, а меншая - менш транзістараў.

Фактар ​​№5: Вытворчы працэс

Вытворчыя працэсы, якія выкарыстоўваюцца вытворцам, могуць уплываць на колькасць транзістараў у працэсары. Не ўсе вытворцы валодаюць перадавой тэхналогіяй для ўстаноўкі большай колькасці транзістараў на адзін працэсар. Павелічэнне колькасці транзістараў на адным ядры павялічыць кошт яго вытворчасці. Такім чынам, не многія вытворцы ў захапленні ад таго, каб усталяваць столькі транзістараў у працэсар, каб зрабіць яго больш даступным для карыстальнікаў.купля. Пакуль працэсар выконвае тое, што трэба, вытворцы, здаецца, не надта заклапочаны значным павелічэннем колькасці.

Фактар ​​№6: Іншыя фактары

Іншыя фактары могуць уплываць на колькасць транзістараў у працэсары. Напрыклад, існаванне графічнага працэсара можа значна павялічыць колькасць транзістараў у працэсары. У той час як выдзеленыя відэакарты становяцца нормай, убудаваная графіка не састарэла. Калі б працэсар меў інтэграваны графічны працэсар , гэта павялічыла б колькасць вытворцаў транзістараў, якія павінны былі б уводзіць у працэсар.

Транзістары маюць шырокі спектр прымянення і выкарыстоўваюцца не толькі ў працэсарах камп'ютараў.

Выснова

Ведаючы колькасць транзістараў на працэсары некалькі расплывісты і празрысты. Сёння многія працэсары складаюцца з мільярдаў транзістараў. Такім чынам, замест таго, каб засяроджвацца на тым, колькі мільёнаў ці мільярдаў транзістараў у працэсары, больш важна быць больш заклапочаным тым, што можа зрабіць прылада. Такім чынам, характарыстыкі працэсара, такія як тактавая частата, колькасць ядраў і памер кэш-памяці, лепш ацэньваюць высокую прадукцыйнасць.

Часта задаюць пытанні

Улічваючы хвілінны памер сучасных працэсараў, як атрымліваецца, што транзістары могуць змяшчаць мільярды транзістараў? Гэта магчыма таму, што транзістары ў сучасных працэсарах меншыя, чым вы можаце сабе ўявіць.Сярэдні транзістар на працэсары мае толькі каля 14 нанаметраў у папярочніку . Каб паказаць гэта ў лепшай перспектыве, транзістары ў працэсары прыкладна ў 14 разоў шырэйшыя за малекулу ДНК .

Транзістары ў працэсарах вырабляюцца складаным камп'ютэрызаваным метадам, вядомым як літаграфія . З-за таго, што яны дробныя, яны надрукаваны на крамянёвай пласціне пад моцным ультрафіялетавым святлом.